路灯LED节能改造方案及经济效益测算

1路灯节能改造方案一、改造原则1、尽量不改变原有的照明方案(主要指灯位布置、线路等)，通过一对一替换达到节能改造目的。采用LED路灯照明后，照度达到国家道路照明标准，并实现照明效果更佳。2、照明节能方案不需要复杂的施工，只需要简单的安装工作即可完成，减少安装对道路正常交通的影响。3、最大限度达到节能效果，在灯具的使用中也能从经济上获得节能效益。二、设计依据1、《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2015）；2、《低压配电设计规范》（GB50054-2011）；3、《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）；4、《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）；5、《路灯管理与路灯技能设计、施工、维护技术标准指导手册》。三、改造目标实现《“十三五”城市绿色照明规划纲要》的要求，降低照明用电能耗，提高照明效率，减少环境污染，确保道路照明能为各种车辆的驾驶人员以及行人创造良好的视觉环境，项目实施需达到保障交通安全，提高交通运输效率，方便人民生活和美化城市环境的目的。2四、改造方案1、改造规模为使道路照明达到明亮、舒适、安全、节能的照明效果，工程技术人员将现场收集道路条件、安装环境、灯杆间距、灯杆高度等信息，严谨科学照明计算，选配合适的灯具功率和配光角度，并进行试安装以检验照明效果。所选用的LED路灯全部采用模组化设计，可组合不同的路灯功率，初步拟定的改造方案如下：本方案将对现有3672盏路灯进行LED路灯照明改造，其中240盏功率为400W路灯改造成160WLED路灯，1830盏250W路灯改造成100WLED路灯，1468盏150W路灯改造成60WLED路灯，134盏100W路灯改造成40WLDE灯。序号数量（盏）改造前功率（高压钠灯）改造后功率（LED路灯）1240400W160W21830250W100W31468150W60W4134100W40W合计36722、LED路灯简述LED冷光源为绿色环保型的半导体电光源，光线柔和，光谱纯，无辐射，给人视觉上清理的感受；无需电容和镇流器，所以启动快，功率小，无频闪，不容易疲劳，有利于现场工人的视力保护，更有助于集中精神，提高工作效率及安全性。它不但能节能而且更加环保，是我国绿色节能照明工程重点开发的产品之一，是目前取代传统气体3放电型路灯的首选产品。LED路灯示意图3、LED路灯在道路方面的优势（1）发光机制不同，由于LED是一种半导体器件，其有效寿命可达50000小时（即经过50000小时后，光衰小于30％），远远高于钠灯以及金卤灯（它们的寿命大概在12000-15000小时）。（2）由于LED是半导体材料，无灯丝及其它附加材料，因此它的抗震性好。（3）LED光源照明灯的显色指数可达到80以上，比较接近于自然光，人眼在此情况下更易辨别事物，有利于的行车安全；而高压钠灯的显色指数只有20-30。（4）传统的气体放电灯如高压钠灯在启动时有一个预热过程，既浪费能源又不利于智能化控制；LED路灯由于在光源方面有本质上的区别，不存在“启动时间”的问题，加电可立即正常工作，能够非常方便的实现智能化节能控制。（5）由于传统的路灯光源都是采用汞蒸汽的机制来发光，因此，4废旧光源的处理也是目前全世界亟待解决的问题，同时，传统光源的发光机制决定了它会发出对人体有害的紫外线。LED光源是固态照明，没有有害物质如汞等元素，也不会发出紫外线，因此，是环保的光源。（6）在光学系统内，传统的路灯光源是全向发光，有一半的光线是需通过反射器反射出来的，而反射器是要吸收部分光线的，因此光线损失比较大。由于LED是单向发光，光线的利用率比传统的路灯高。（7）传统路灯的配光曲线是由反射器决定的，因此具有一定的局限性，而LED光源是一种分布式光源，可以通过各个电光源的设计，使灯具光源呈理想的蝙蝠翼形，通过合理控制光的分布，使路面光斑呈矩形，在有效的照射范围内，获得较高的照度均匀度。按照城市道路照明设计标准，道路方向路灯间距一般是3倍于灯高，由于常规光源的配光曲线关系造成有些光源无法照明的黑暗地带。这不仅造成能源的浪费，也给夜间行驶带来很大的不便，产生安全隐患。而通过特殊光形设计的LED应用在路灯灯具上，可以使灯具的发光角度发生偏移，提升了路边的照明利用率，根据矩形的长宽比可以产生长宽比为2:1的光斑，这样相邻的光斑之间不会出现阴影，可以在路面上形成一条照度均匀的光带，因而更符合最新的城市道路照明设计，不需要提高灯杆高度即可满足足够宽的照射范围，而且还提高了灯具的照明效率，降低了道路的照明功率密度，从而真正达到节能及绿色环保。5传统路灯（左）与LED路灯（右）照明效果对比图LED路灯实景图五、能耗估算经初步估算，项目现有高压钠灯年耗电量约326.9万千瓦时，折合401.8吨标准煤，经过LED路灯节能改造后年耗电量约114.9万千瓦时，折合141.3吨标准煤，相比高压钠灯减少260.5吨标准煤，节能率约64.8%，具体如下：6改造前分项名称400W高压钠灯250W高压钠灯150W高压钠灯100W高压钠灯合计驱动器（W）＞60＞35＞20＞5总用功功率（W）460285170105灯具数量（盏）240183014681343672平均每天工作时间（h）10101010每天耗电量（kWh）1104.05215.52495.6140.78955.8年耗电量（万kWh）40.3190.491.15.1326.9折标煤量（tce）当量值0.1229kgce/kWh49.5234.0112.06.3401.8等价值0.33kgce/kWh133.0628.3300.616.81078.7改造后分项名称160WLED路灯100WLED路灯60WLED路灯40WLED路灯合计驱动器（W）在总功率内在总功率内在总功率内在总功率内总用功功率（W）1601006040灯具数量（盏）240183014681343672平均每天工作时间（h）10101010每天耗电量（kWh）384.01830.0880.853.63148.4年耗电量（万kWh）14.066.832.12.0114.9折标煤量（tce）当量值0.1229kgce/kWh17.282.139.52.5141.3等价值0.33kgce/kWh46.2220.4105.96.6379.1六、经济效益分析1、改造前电费估算改造前，项目所在地主要采用400W、250W、150W以及100W四种型号的高压钠灯。按每天运行10小时、每年运行365天计算，项目原有的高压钠灯年耗电量约326.9万千瓦时。本项目用电属于一般工商业及其他用电，电费初步按0.86元/kWh进行估算，则改造前项目年运行电费为281.1万元。7序号路灯型号数量（盏）运行功率（W）年工作时间（h）年耗电量（万kWh）电费（元/kWh）年运行电费（万元）1400W240460365040.30.834.72250W18302853650190.4163.73150W1468170365091.178.34100W13410536505.14.4*合计3672326.9281.12、改造后电费估算改造后，项目拟采用160W、100W、60W以及40W四种型号的LED路灯。按每天运行10小时、每年运行365天计算，项目改造后年耗电量约114.9万千瓦时，则改造后项目年运行电费为98.8万元。序号路灯型号数量（盏）运行功率（W）年工作时间（h）年耗电量（万kWh）电费（元/kWh）年运行电费（万元）1160W240160365014.00.8612.12100W1830100365066.857.4360W146860365032.127.6440W1344036502.01.7*合计3672114.998.83、节约电费估算综上所述，采用LED路灯每年可节约电费182.3万元，路灯养护期为6年，则6年可节约电费1093.8万元。序号类型每年电费（万元）6年电费（万元）1改造前281.11686.62改造后98.8592.8*节约电费182.31093.8